Čūskas pamesti locekļi, lai pielāgotos burāšanas dzīvesveidam • Julia Kondratenko • Zinātnes jaunumi par "elementiem" • Zooloģija, paleontoloģija, evolūcija

Čūskas pamesti locekļi, lai pielāgotos burpinga dzīvesveids

Zīm. 1 Virs – iekšējās auss kaulu atrašanās čūskas čūskā (parādīts oranžs). Zemāk zemāk – paraugu no iekšējās auss struktūras, kas ved čūskas (no kreisās puses uz laboa) ūdens, zemes un burāšanas dzīvesveids; Vestibils – slieksnis. Attēls no apspriežamā rakstaZinātnes sasniegumi

Čūsku izcelsme nav pilnīgi atrisināts jautājums. Daži zinātnieki uzskata, ka čūskas ir zaudējušas ekstremitātes, lai izraisītu rakšanas dzīvi, bet citi uzskata, ka čūskas ir pielāgojušās dzīvībai ūdens vidē. Par labu pirmajam viedoklim – jauns arguments. Pētnieki ir parādījuši, ka čūska iekšējā auss, kas dzīvoja pirms 90 miljoniem gadu, ir līdzīgs mūsdienu čūsku iekšējai auskai, kuras rezultātā notiek izrakšana, nevis zemes vai ūdens. Īpašās rakšanas čūsku iekšējās ausis ļauj viņiem labāk izjust augsnes zemfrekvences vibrācijas.

Čūskas krasi izceļas pret citu mugurkaulnieku fona, ar pilnīgu (vai gandrīz pilnīgu) locekļu trūkumu. Zinātnieki jau sen apgalvoja, kādi faktori noveda pie tādu dzīvnieku parādīšanās ar tādu neparastu ķermeņa formu. Bēgušas divas versijas. Pirmais ir tas, ka čūskas ir zaudējušas ekstremitātes, mēģinot kļūt par tārpiem, lai pielāgotos dzīvībai augsnē.Otrais ir tas, ka čūskas sekoja zušiem un citām līdzīgām zivīm, kurām ir iegarenais ķermenis, kas piemērots peldēšanai. Labi konservēts skelets no šīs grupas senatnīgajiem pārstāvjiem palīdzētu saprast čūskas izcelsmi: no astes garuma un mugurkaula stumbra attiecības ir iespējams noteikt, kuru dzīvotni čūska ir pielāgojusi. Bet, diemžēl, senie skeleti ļoti reti sagaida paleontologu veselību. Tāpēc ir interesanti, ka nesen publicēta žurnāla raksta autori Zinātne atrada gudru veidu, kā prognozēt čūsku dzīvotni pat no slikti konservētām atliekām.

Zinātnieki ir pievērsuši uzmanību čūsku iekšējās ausis. Šis sarežģītais orgāns palīdz dzīvniekam orientēties kosmosā, reaģējot ne tikai uz dzirdi, bet arī līdzsvara izjūtu. Būtu loģiski pieņemt, ka, atkarībā no čūskas dzīvotnes, tās iekšējās auss struktūra var mainīties. Izmantojot x-ray tomogrāfiju, zinātnieki ieskenēja 34 mūsdienu un fosilu čūsku iekšējās auss struktūru.

Izrādījās, ka čūskas, kas dzīvo augsnē, ir izteiktas iekšējās auss struktūras īpatnības, kas tos atšķir no ūdens čūskām un sauszemes čūskām (1. att.).Burāšanas čūskām bija īpaši liels vestibils, daļa no iekšējās auss, kurā bija dzirdes orgāns (vēla) un balansa orgāns, kas bija atvērts pusapaļām kanabālām. Augsnes čūsku iekšējās auss vestibils bija gandrīz sfērisks un aizņem visu tilpumu, ko ierobežoja pusapaļas kanalizācijas. Interesanti, ka čūskas, kas parasti izraisa sauszemes dzīves veidu, bet var tikt aprakti zemē, ja tās tiek traucētas, slieksnis tika pagarināts, tomēr tas nav tik liels kā pastāvīgo iedzīvotāju skaits augsnē. Zinātnieki liek domāt, ka iekšējās auss lielais vestibils palīdz čūska pielāgoties zemas frekvences vibrācijas uztverei augsnē.

Iekšējo ausu čūsku ierīce, kas ved uz sauszemes un dzīvniekiem, – ūdens vides iedzīvotāji bija diezgan līdzīga, tomēr rūpīga trīsdimensiju koordinātu analīze ļāva atšķirt šo divu grupu pārstāvju orgānus. Saskaņā ar iekšējās auss struktūru, čūskas tika iedalītas grupās atkarībā no dzīvotnes, nevis no to filogētiskās piederības vai, piemēram, ķermeņa lieluma. Izrādās, ka, pat ja mēs zinām tikai čūskas iekšējās auss struktūru, ar varbūtību joprojām ir iespējams prognozēt vidi, kurā dzīvoja dzīvnieks.

Ņemot vērā šos rezultātus, pētnieki nolēma noteikt čūskas dzīvotni iekšējās auss kaulos. Dinilijas patagonicakas dzīvo augšējos kreidos, apmēram pirms 90 miljoniem gadu (skat. H. Zaher un C. Scanferla, 2012. gads. Augšējās krītošās čūskas galvaskauss Dinilijas patagonica Smits-Vudavards, 1901. gads, un tā filogētiskā stāvokļa maiņa). Tas tika atrasts Argentīnā un vispirms aprakstīts 1901. gadā (A. Woodvards, 1901. gads). Par dažiem izdzīvotajiem Patagonijas rāpuļiem no ģintīm Miolania, Dinilijaun Genyodectes), un joprojām nav vienprātības par tās precīzo vietu klasifikācijā – tomēr jau ir skaidrs, ka Dinilijas patagonica bija kaut kur pie modernajām čūskām fizioloģiskā koka pamatnes. Pilnīgs skelets netika saglabāts, bet iekšējās auss kauli bija atrodami labā stāvoklī (2. att.), Tāpēc pētnieki spēja tos skenēt un salīdzināt ar zināmu dzīvotņu čūsku iekšējās ausis. Izrādījās, ka iekšējā auss Dinilijas patagonica skaidri iekļauti tajā pašā grupā kā čūsku rakšana. Pētnieki pat precīzi novērtēja varbūtību, ar kādu viņu modelis paredzēja šīs senās čūskas dzīvesveidu – 93,4%. Dinilijas patagonica Tagad to var uzskatīt par lielāko burāšanas čūsku vēsturē (tās garums ir 1,8 m): iepriekš zināmie šīs grupas pārstāvji sasniedza tikai 1,6 metrus garu, un mūsdienu rakšanas čūskas ir īsākas par vienu metru.

Zīm. 2 Galvaskauss Dinilijas Patagonica no Argentīnas Dabaszinātņu muzeja (Museo Argentino de Ciencias Naturales), kas tika izmantots, lai izveidotu iekšējās auss 3D modeli. A, B, C, D un E – skats no augšas, apakšas, pa labi, pa kreisi un aiz muguras. Foto no H. Zahera un C. Scanferla, 2012. Augšējās krītošās čūskas galvaskauss Dinilijas patagonica Smita Vudavards, 1901. gads, un tā filogētiskā pozīcija tika pārskatīta

Tiem, kas joprojām šaubās par to Dinilijas patagonica piederēja mūsdienu čūsku senčiem, nevis māsas nozarei, zinātnieki nolēma atsevišķi veidot mūsdienu čūsku iekšējā priekšteča modeli. Lai to izdarītu, pētnieki apvienoja iebūvētos iekšējās auss modeļus, ņemot vērā katras čūskas vietu šajā pieņemtajā klasifikācijā. Jo tālāk ir čūska no pēdējā čūska kopīgā priekšteka, jo mazāk tās iekšējā auss modelis ieguldīts kopējā priekšteča iekšējā auss modelī. Veicot kombinēto parametru mainīšanu, zinātnieki uzcēla divus iespējamos mūsdienu čūsku pēdējā priekšteča iekšējo ausu modeļus. Spriežot pēc konstruētajiem modeļiem, šis hipotētisks dzīvnieks arī noveda pie rakšanas dzīvesveida.

Avots: Hongyu Yi un Mark Norell. Mūsdienu čūsku burāšanas izcelsme Zinātnes sasniegumi. 2015. V. 1. Nr. 10. P. e1500743. DOI: 10.1126 / sciadv.1500743.

Skatīt arī:
Megan Rosen. Čūskas attīstās no priekšteča burrowing, jauni dati liecina, // ScienceNews. 2015. gada 27. novembris.

Yulia Kondratenko


Like this post? Please share to your friends:
Atbildēt

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: